алмази

Алмази рідко знаходять на поверхні землі, вони в дефіциті. Їх виняткова твердість і прекрасне сяйво в ограненому вигляді, роблять ці камені не просто дорогими, а дуже дорогими. Але ось звідки ж вони беруться і чому їх так мало - про це все ще думають вчені. Оскільки всі алмази давнину були здобуті з розсипів, дуже довго залишалися незрозумілими умови освіти цих блискучих каменів. Винятковість властивостей алмазу також сприяла утворенню навколо нього ореол таємничості. Алмаз - це особливий мінерал: він не тільки перевершує за своєю цінністю інші дорогоцінні камені, але і має надзвичайну важливість для науки. Крім того, це самий твердий з усіх відомих мінералів. Алмаз - ця рідкісна і дивовижна аллотропная форма вуглецю. Алотропна модифікаціями має багато хімічних елементів, - згадаймо хоча б усім відомий кисень і озон, який утворюється з кисню при електричному розряді або під дією ультрафіолетового випромінювання. Але, що стосується алмазу, то він утворюється лише при дуже високому тиску, близько 60 тисяч атмосфер. Інакше кажучи, дуже глибоко під поверхнею Землі. Йдеться як мінімум, про сотні кілометрів. А температура при цьому повинна складати не менше 900-1300 градусів.

Але тоді, як же вони потрапляють на поверхню Землі?

Це відбувається через виникнення «трубок вибуху», за якими магма виносить алмази на поверхню Землі. Відбувається це в результаті вибуху вулканічних газів: вони пробивають крізь земну кору вузьку трубку, яку заповнює важка вулканічна порода - кимберлит. Виходить кімберлітові трубка, яка представляє собою гігантських розмірів стовп, який закінчується у верхній частині розширенням конічної форми. З глибиною конічне тіло звужується, нагадуючи за формою гігантську морква, і на якійсь глибині переходить в жилу. Кімберлітові трубки - своєрідні стародавні вулкани, наземна частина яких у великій мірі зруйнована в результаті ерозійних процесів. Такі кімберлітові трубки і є джерелами алмазів. Правда, є ще одна гіпотеза появи алмазів - метеоритна. Адже при падінні метеорита на поверхню Землі виникають схожі умови (високий тиск і температура) і вчені вважають, що в момент вибуху теж відбувається процес утворення цього рідкісного мінералу.

Що стосується пробиття вулканічних газів крізь земну кору, то винос алмазів на поверхню тут, по видимому, повинен відбуватися дуже швидко: лабораторні тести показали, що в тих умовах, з якими при цьому їм доводиться стикатися, цей «незламний» мінерал плавиться і згорає за лічені дні, а то й години.

Виходить, що вулканічна порода повинна подолати до 120 кілометрів глибини на значній швидкості. Що ж забезпечує її підйом, що штовхає величезні маси важких мінералів до поверхні, та ще так швидко?

Канадський вулканолог Келлі Рассел зі своїми колегами провів лабораторні експерименти, щоб встановити, під дією яких сил алмази пробивають собі дорогу наверх. Спочатку вчений вважав, що ключову роль в цьому може грати якийсь газ або речовина, що насичує породу і швидко випаровується - наприклад, вуглекислий газ або вода.

Цей експеримент в деякому наближенні імітував відбувається на великій глибині, на самих ранніх етапах вибуху кимберлитовой трубки. На думку авторів, це могло відбуватися приблизно так: на глибині більше 100 кілометрів розплавлена ​​карбонатная порода, насичена вуглекислим газом при екстремально високих тисках вступає в контакт з силікатної (у верхній частині мантії Землі вона містить 15-27% силікатів). Починається «кипіння» вуглекислого газу, через що вся порода без додаткового нагрівання тимчасово набуває властивостей рідини. У цьому стані вона може розвивати при підйомі до поверхні швидкість до 14 км / ч, приходячи в контакт з дедалі більшими кількостями силікатів, що ще більше посилює «кипіння» і підтримує прискорене рух. Виходить, що кімберлітові розплав, насичений летючими компонентами, закипає, подібно шампанському, в щойно відкритій пляшці.

За розрахунками вчених, цей механізм забезпечує таку швидкість, що з глибини 120 кілометрів, де виникають алмази, кімберлітові порода добирається до поверхні від 3 до 8 годин.

І ось, кімберлітові лава крісталлізовивалась у вигляді однойменної породи, а летючі - вода, вуглекислота й інші гази продовжували підніматися вгору, тому територія в околицях кімберлітових трубок по всій видимості, виглядала на зразок сучасної Долини гейзерів, де в клубах пара вирують потоки гарячої води.

Зовнішні прояви цієї екзотики зараз не бувши між вами, а ось струменя з вуглекислоти, метану, азоту і водню геологи постійно зустрічають в кімберлітових трубках. Іноді таке дихання земних надр буває досить відчутним. Одного разу під час буріння свердловини на одній з кімберлітових трубок несподівано вдарив газовий фонтан з метану і водню і горів яскравим факелом кілька днів.

Природу газів в кімберлітах вдалося встановити за допомогою ізотопного аналізу вуглецю. Виявилося, що вуглець з вуглекислоти і метану - важкий, тобто має ізотопний склад вуглецю такої ж, як і в глибині Землі, в мантії. Звідси зрозумілий джерело вуглецю самих алмазів - вони дійсно утворюються в самому пеклі.

Перш ніж стати кимберлитом, глибинний магматичних розплав проходить, точніше пропливає, величезний шлях з надр до поверхні. Разом з алмазами кимберлитовая магма приносить зразки глибинних гірських порід, з яких складається земна мантія. Геологи називають такі зразки кімберлітових включеннями і надають їм виняткову увагу, так як ці породи доставлені на поверхню з глибини в кілька сот кілометрів.

Вивчення хімічного і мінерального складу алмазних супутників - прибульців з мантії дає дуже цінну інформацію про глибокі зонах нашої планети.

Є і ще один спосіб утворення алмазів - лабораторний. Вченим вдалося отримати алмаз в умовах, які є метастабільними, так як процес відбувається при менших значеннях тиску і температури. Природно, синтетичний алмаз поступається за характеристиками твердості натуральному. Крім того, він має більш темний відтінок. Та й розміри штучних алмазів зазвичай значно менше, ніж натуральних. Але вчені постійно проводять нові дослідження і стверджують, що отримання алмазу, повністю аналогічного натуральному, не за горами. Як бачимо, процес утворення алмазу дуже не простий, але існують методи, що дозволяють отримати його штучно.

Одним з важливих властивостей алмазів є люмінесценція. Під дією сонячного світла і особливо катодних, ультрафіолетових і рентгенівських променів алмази починають люминесцировать - світитися різними кольорами. Під дією катодного і рентгенівського випромінювання світяться всі різновиди алмазів, а під дією ультрафіолетового - тільки деякі. Рентгенолюмінесценція широко застосовується на практиці для вилучення алмазів з породи.

Алмаз - найтвердіший з відомих мінералів. Крім того, він є самим тугоплавким і теплопроводящим елементом. Алмази бувають ювелірними та технічними. Прозорі ювелірні використовуються для виготовлення діамантів, з технічних роблять алмазні долота для буріння свердловин, деталі приладів. Більше половини видобутку технічних алмазів йде на виготовлення спеціального інструменту для обробної промисловості. Застосування алмазних різців і свердел дає величезний економічний ефект у порівнянні з використанням твердосплавного інструменту. Оброблені алмазним різцем поверхні не вимагають шліфування, на них практично відсутні мікротріщини, в результаті чого багато разів збільшується термін служби одержуваних деталей.

Діамант - це алмаз особливої ​​огранки. Вона підкреслює властиву йому внутрішню гру світла, яка виникає через заломлення світлових променів і багаторазово посилюється завдяки правильній огранювання. Ціна алмазів може досягати захмарних висот і залежить від чистоти, ваги, ограновування і кольору каменю. Знайти хороший алмаз - завдання не з легких: щоб отримати невеликий коштовний камінь в півкарата вагою (круглий діамант 5 міліметрів в діаметрі), необхідно просіяти кілька десятків тонн гірської породи. Велика частина алмазів безбарвна, але деякі з них мають той чи інший відтінок, часом невиразні неозброєним оком.

Крім того, трапляються жовті і бурі алмази, а ще рідше зустрічаються рожеві, червоні, сині, зелені, сірі та чорні. Безумовно, кольорові алмази цінуються ще вище, ніж прозорі. Більше 90% всіх рожевих діамантів світу - родом з шахти Аргайл, що знаходиться на сході австралійського Кімберлі. Великі рожеві діаманти найчастіше відправляються в музеї, даруються членам королівської сім'ї або знаходять своїх господарів через аукціони. Чорним алмазів вчені приписують космічне походження. У зразках чорних алмазів були знайдені деякі рідкісні з'єднання титану та азоту, до сих пір можна знайти лише в складі метеоритів. А також був виявлений водень, яким так багато міжзоряний простір. Алмазна пил, з якої формуються чорні алмази, можливо, утворилася в результаті вибуху наднової зірки мільярди років тому. У 1993 році чорний алмаз був виявлений в екзотичних вулканічних породах на східному схилі вулкана Авачинского на Камчатці.

Експерти виділяють 6 ступенів рідкості квітів діамантів: 1 зелений, 2 червоний, 3 - блакитний, 4 - рожевий, 5 - жовтий і 6 - коньячний. Сьогодні найбільшим попитом на ринку кольорових діамантів користуються блакитні і рожеві діаманти. Колір натурального кольорового алмазу виходить або через пластичних деформацій в кристалічній решітці, або під дією природної природної радіації, можливо і потрапляння домішок в камінь під час його утворення: жовтий і оранжевий колір алмаза - наявність літію і азоту, зелений колір алмаза - хрому, урану, фіолетовий колір алмаза - наявність водню, коричневий, шампань, коньячний колір алмаза - наявність заліза, сірий колір алмаза - водню і зрідка бору, чорний відтінок алмаза - наявність графіту, блакитний і синій колір алмаза - наявність ЛЮМІНА і бору, червоний і винний колір алмаза - наявність марганцю.

Велика частина алмазів зустрічається в природі у вигляді окремих добре оформлених кристалів або їх уламків. Переважають октаедра, ромбододекаедри і куби, а також їх комбінації. Це кристали з рівними плоскими гранями. Так їх і називають - плоскограннимі. Рідше зустрічаються крівогранние, округлі кристали, проте в деяких родовищах вони переважають. Найчастіше кристали алмазу зростаються один з одним або ж як би проростають один одного, утворюючи відповідно так звані двійники зрощення і проростання.

Різні види прояви алмазів відомі в 43 країнах світу. Велика частина родовищ алмазів зосереджена в Африці, далі йде Америка, Австралія і Євразія. Головним геолого-промисловим типом родовищ алмазів є «корінний», пов'язаний з кімберлітових трубками вибуху. Другим типом є «розсипи», вони займають підлегле становище за величиною запасів, але алмази з них, як правило, мають значно більш високу якість. Росія за запасами алмазів займає перше місце в світі. Родовищ в Росії не так багато, але вони дуже великі. Найбільші алмазні родовища Росії знаходяться в Якутії. Це алмазні трубки "Світ" і «Вдала».

джерела:

http://ru.wikipedia.org

http://www.treeland.ru

http://himprom.ua